Радио
Шрифт:
Высокочастотные колебания, усиливаясь лампой, «раскачивают» колебательный контур, так как он настроен точно на их частоту. Низкочастотные колебания «раскачивать» контур не могут, поскольку он очень далек от их частоты. Зато они периодически изменяют усиление лампы, а значит, и размах высокочастотных колебаний в контуре.
Пока диктор молчит, размах высокочастотных колебаний не изменяется. Но стоит ему произнести слово, и размах колебаний начнет увеличиваться и уменьшаться в соответствии с характером звука.
Такой процесс носит название модуляции, а колебания высокой частоты, размах которых меняется по закону звуковых колебаний, называются модулированными.
Итак, при радиотелефонной
Посмотрим, как это происходит.
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ РАДИОВОЛН В ЗВУК
Ежедневно во всех концах земли можно слышать голоса дикторов: «Внимание, говорит Москва». Эти слова принесены радиоволнами.
Но далеко не просто преобразовать электромагнитные волны в звук.
Модулированные колебания — переносчики звука. Они напоминают заснятую, но еще не проявленную фотопластинку. На такой пластинке не увидишь никакого изображения. Но это не значит, что его нет. Оно существует в скрытом виде. Чтобы увидеть изображение, нужно обработать пластинку в специальном химическом растворе — проявителе, который выявляет изображение, делает его видимым для человеческого глаза.
Подобно тому, как нельзя видеть непроявленный фотоснимок, невозможно услышать и модулированные колебания. Представьте, что антенна радиоприемника присоединена прямо к телефонному наушнику или громкоговорителю. Будет ли слышна радиопередача? Конечно, нет.
Дело здесь не только в том, что энергия радиоволн, улавливаемая антенной, весьма слаба. Даже усилив модулированные колебания во много раз, мы не услышали бы звука.
Когда переменный ток высокой частоты проходит через катушку телефонного наушника, магнитная сила, воздействующая на мембрану, изменяется с частотой этого тока, то есть чрезвычайно быстро. В силу инерции мембрана попросту не успевает отклониться в какую-либо одну сторону — так часто меняется направление магнитной силы.
Но допустим на минуту, что мы нашли мембрану, которая совсем не имеет инерции, и что такая «идеальная», не существующая в природе мембрана может колебаться под влиянием магнитного поля высокой частоты. Все равно такие колебания нельзя услышать, потому что их частота лежит далеко за пределами звуковых частот.
Чтобы можно было услышать радиопередачу, модулированные колебания высокой частоты необходимо выпрямить — превратить в короткие, следующие друг за другом импульсы постоянного тока. Для этого высокочастотные колебания нужно пропустить через двухэлектродную лампу, которая, как нам известно, обладает способностью выпрямлять переменные токи.
На рис. 18 показано, как выглядят модулированные колебания после выпрямления.
Рис. 18. Так выглядят модулированные колебания после выпрямления.
Теперь это ряд одинаково направленных пиков — импульсов постоянного тока, высота которых меняется в соответствии со звуковыми колебаниями.
Импульсы постоянного тока, проходя через катушку телефонного наушника, возбуждают в окружающем пространстве магнитные силы, действующие в одном направлении. При этом мембрана испытывает
Эта сила заставляет мембрану колебаться, и мы слышим звук, в точности такой, какой был произнесен перед микрофоном передатчика и управлял размахом высокочастотных колебаний.
Выявление колебаний звуковой частоты, происходящее в радиоприемнике, называется детектированием (это слово по-русски означает обнаружение).
Прибор, в котором происходит процесс детектирования, носит название детектора. Двухэлектродная лампа — это ламповый детектор. Существуют также безламповые детекторы. Простейший безламповый детектор состоит из кусочка сернистого свинца (галена) и стальной пружинки, острие которой упирается в поверхность галена. Этот детектор, подобно диоду, может выпрямлять переменные токи.
На рис. 19 показано устройство простейшего безлампового радиоприемника. Такой приемник называют детекторным. В нем отсутствует усиление колебаний высокой частоты. Колебания, улавливаемые антенной, поступают на колебательный контур, а от него через детектор прямо в обмотку телефонных наушников. Поэтому громкость передач, принимаемых на детекторный приемник, невелика.
Рис. 19. Схема детекторного приемника.
В современных ламповых радиоприемниках усиливаются колебания как высокой, так и низкой частот. Поэтому в таких приемниках далекие станции хорошо слышны.
Детекторный радиоприемник «Комсомолец» и тринадцатиламповый радиоприемник «Мир» различны и по сложности, и по размерам, и по внешнему оформлению. Но оба эти приемника — простой и сложный — работают в основном по одному и тому же принципу, о котором говорилось выше.
ПУТЕШЕСТВИЕ ПО ЭФИРУ
На светящейся шкале радиоприемника вы видите надписи: «длинные», «средние», «короткие» волны. Шкала приемника — это путеводитель по эфиру. Пользуясь ею, радиослушатель разыскивает нужную станцию — настраивает приемник. Вращая ручку настройки, он меняет емкость, а следовательно, и частоту колебательного контура радиоприемника. Цифры на шкале означают частоты и длины волн. Когда стрелка или подвижная черта показывает на какую-либо цифру, это значит, что приемник настроен на такую частоту.
Поскольку каждая радиостанция работает на вполне определенной, отведенной ей по международным соглашениям частоте, с помощью шкалы очень просто отыскать нужную передачу.
Полоса электромагнитных колебаний, используемых в радиотехнике, очень широка. Она простирается от нескольких десятков тысяч до сотен миллионов колебаний в секунду. Эту полосу условно разбили на четыре диапазона: длинных, средних, коротких и ультракоротких волн.
В радиовещательных приемниках обычно имеются первые три из них, причем диапазон коротких волн для удобства настройки иногда разбивают еще на несколько более мелких участков — поддиапазонов. Чтобы перестроить приемник с одного диапазона (или поддиапазона) на другой, достаточно повернуть ручку переключателя. При этом освещается та часть шкалы, на которой нанесены частоты или длины волн данного диапазона.